《基於實時演算的複雜嵌入式系統實時性能分析方法研究》是依託東北大學，由關楠擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於實時演算的複雜嵌入式系統實時性能分析方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：關楠
- 依託單位：東北大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
許多嵌入式系統受到嚴格的時間行為約束，因此需要在系統設計時進行實時性能分析。隨著嵌入式系統變得越來越複雜，如何對系統進行準確高效的實時性能分析已經成為嵌入式系統設計中亟待解決的瓶頸問題。近年來，實時演算作為一種分析複雜嵌入式系統實時性能的通用理論框架受到了廣泛的關注。雖然實時演算已經展現出對複雜嵌入式系統進行實時性能分析的巨大潛力，但是其現有技術還無法很好地應對複雜嵌入式系統中並行結構複雜性，狀態轉換複雜性和時間參數複雜性等共性問題。針對這些問題，本課題將開展基於實時演算的複雜嵌入式系統實時性能分析方法的研究。通過解決面向並行負載與資源結構的實時演算建模與分析方法，高效的實時演算與時間自動機聯合建模與分析方法，有限區間實時演算分析方法等問題來對複雜嵌入式系統進行準確高效的實時性能分析。
結題摘要
許多嵌入式系統一個共性特點是需要滿足嚴格的時間約束，因此需要進行在系統設計時進行實時性能分析。嵌入式系統變得越來越複雜，與物理世界的互動越來越緊密，因此如何對系統進行準確和高效的實時性能分析已經成為嵌入式系統設計中一個重要瓶頸。本項目研究了基於實時演算（RTC）框架的複雜嵌入式系統的實時性能分析方法。實時演算作為一種分析複雜嵌入式系統實時性能的通用框架近年來受到了廣泛的關注和使用，但是其原有技術無法很好地應對複雜嵌入式系統中並行結構複雜性、狀態轉換複雜性和時間參數複雜性等共性問題。針對這些問題，本課題開展基於實時演算的複雜嵌入式系統實時性能分析方法的研究。通過解決面向並行負載與資源結構的實時演算建模與分析方法，高效的實時演算與時間自動機聯合建模與分析方法，有限區間實時演算分析方法等問題，來對複雜嵌入式系統進行準確和高效的實時性能分析。 本課題的研究成果主要分為三方面。在應對嵌入式系統的並行結構複雜性方面，本課題提出了一種同時帶有Fork-Join和Conditional Branching語義的新型實時任務模型，並對該模型的可行性問題的複雜度進行深入研究，並提出了高效的算法計算其DBF（與實時演算中的到達曲線類似）。在應對嵌入式系統的狀態複雜性方面，本課題提出了將實時演算與基於狀態圖的實時任務模型相結合的混合實時系統模型，已經該模型的實時性能分析方法。在應對嵌入式系統的時間參數複雜性方面，本課題建立了有限實時演算（Finitary RTC）框架，徹底解決了原有實時演算中的周期爆炸問題，將實時演算分析的時間複雜度從指數級降至偽多項式級。通過以上研究內容，建立了一個圍繞實時演算的實時性能建模與分析框架，進而能夠對原有技術無法處理的複雜嵌入式進行準確高效的建模分析。
